探讨市政项目排水管道非开挖修复技术

徐彤生

(福州市城区水系联排联调中心,福建 福州 350004)

0 引言

市政排水管网是城市安全稳定运行的重要保障，其主要作用是收集雨水、污水，并及时排放掉。由于长期使用，排水管网系统因会受到腐蚀，导致无法及时排放，导致道路出现积水，严重时会产生城市内涝问题。为解决排水管道破损问题，采用非开挖管道修复技术，可以不需要开挖地面，能将对周边环境及路面交通的影响降到最低，该文章以某市排水管道修复工程为例，论述了非开挖管道修复技术，具有十分重要的工程实践意义。

1 工程概况

某市政排水管道修复工程事关民生问题，被列入重点项目序列。该市位于亚热带季风区，气候湿润，夏季多雨，年平均降水量高达1 350mm。丰富的降水，极易导致城区出现内涝问题、同时需进行污水提质增效工作。当前该老城区的管网系统中有合流制管道、雨水管道、污水管道等，均因已使用多年，各排水管道出现了严重损坏，急需要立即采取措施予以修复。老城区内的大部分排水管道修建于交通干道之下，来往车辆数量巨大，开挖作业难度极大。为解决上述问题，非开挖管道修复技术成为理想选择。

2 市政排水管道非开挖修复技术

2.1 修复技术

经研究发现，可运用短管内衬修复技术修复DN300～DN600管道。采用该技术，不需要开挖施工，所用的机械比较简单，且不会影响里面车辆正常通行。修复DN600～DN1500排水管道，采用的UV内衬法修复技术，也属于一种非开挖技术，在晚上开展施工作业，通过紫外线可有效固化排水管道，有利于提高修复施工效率。应采用翻转内衬修复技术修复DN1500管道[2]。

2.2 排水管道导流方案

修复排水管道，其中的一个重要前提是不影响其排水功能。所以，为实现正常排水，针对施工段的管道，需采取必要的导流措施。

2.2.1 直线型管道导流方案

正式作业前，使用盲板将待施工段检查口井管口封堵好。之后，将水泵等设备安装到上游检查井中，将积水排放出去。图1为直线型管道导流方案。

图1 直线型管道导流方案

2.2.2 十字交叉排水管道导流方案

开展十字交叉管道的下游修复施工，使用气囊或砖墙将与待施工段相联的管口封堵压实，将积水导流到其他方向排掉。十字交叉排水管道导流方案如图2所示。

图2 十字交叉排水管道导流方案

2.2.3 管道交汇处的导流方案

在管道交汇处导流积水，难度较高，单条管道无法满足实际需求，需要额外设置一条，并使用盲板将管口封堵住。此外，还需将水泵等设备安装到管道两侧，提升导流效果。图3为管道交汇处的导流方案。

图3 管道交汇处导流方案

2.3 排水管道清淤

该市政排水管道长时间未清淤，管道内有许多淤积物，有一半以上的排水管道截面堵塞，严重影响管道修复施工的正常开展。因此，管道清淤作业成为管道修复的一项前期主要准备工作。

2.3.1 水力清淤

高压水流从高压水泵的射水喷头射出，会产生较大的作用力，冲刷管道内壁，淤积物被冲刷到检查井内，最后被吸泥车集中吸出并运走。

2.3.2 机械清淤

使用清淤设备将淤泥冲刷到检查井中，集中后由绞车运走。有些管道内的淤积物较多，而且固结在一起，较为密实，这就需要使用机械清淤方式，方能取得较好的清淤效果。确定待修复管道具体位置之后，就加强此段落范围的管道清洁、干燥等预处理工序。

3 非开挖修复技术的工程应用

3.1 短管内衬修复技术

采用短管内衬修复技术，就是在不开挖路面的情况下，将特制聚乙烯短管经检查井插至管道受损部位。之后将水泥浆注入到衬管与管道的间隙中，提升短管内衬的稳定性，使其更加牢固，达到修复旧管道的目的[3]。表1为排水管道修复前后过流能力数据对比。经分析表1发现，采用短管内衬修复技术修复DN300～DN600的排水管道，管道流速明显加快，流速增加比例在50%以上。与此同时，排水管道内径有所减小，流量也随之变小，管道充满度有所下降，管内流水更加通畅，由此证明该技术具有良好的工程应用效果。

3.2 UV内衬修复技术

UV内衬修复技术是将纤维软管当做内衬材料，材料成型后的结构硬度较高，附着于排水管道内部，实现排水管道修复。该技术创新内衬材料固化方法，使用紫外线灯照射内衬材料，使其快速固化。当修复完管道后，即可投入使用，表2为修复施工前后管道过流能力数据对比。

通过分析表2数据发现：采用UV内衬修复技术施工后，DN700～DN1500的排水管流速明显加快，DN700、DN800管道的流速提升了40%多，别的管道提升了25%～35%。纤维内衬厚度非常薄，不会增加管径，且不影响管道流量，管道充满度明显下降，管道排水更加通畅。

3.3 翻转内衬修复技术

采用该技术修复排水管道，就是在气压的作用下，将内含树脂的纤维软管压进管道中，并将其粘贴到管道内壁上。使用热水能加速其固化成型，与管壁融为一体，由此实现管道修复[4]。

采用该修复技术后，DN1550～DN1750的排水管道的流速提升了25%～35%。所用内衬非常薄，不会影响管径，管道流速会稍有下降，管道充满度也会降低，由此证明该技术的应用效果较好。

表2 UV内衬施工前后管道过流能力对比

4 效益分析

针对DN600、DN1000、DN1600三种规规格的管道实施修复，结合当地的工程造价数据，对比三者的施工费用。DN600的沟槽深3m，宽2.5m；DN1000的沟槽深5m，宽2.5m；DN1600的沟槽深5m，宽5m。

采用翻转内衬修复技术和UV内衬修复技术，分别修复DN1600和DN1000管道，只计算管道修复费用，两者都高于管道开槽施工费用，但管道开槽其它附属工程多，所以非开挖技术综合效益还是较好。

修复DN1600和DN1000管道，相比开挖施工费用，非开挖施工的整体费用分别要少5.4%和17.3%。使用短管内衬修复技术修复DN600管道，相比开挖施工的总费用，会下降38.8%左右。

由此可知，就整体经济效益而言，非开挖施工技术要超过开挖施工技术，且不会对路面交通及环境构成较大影响，所以成为修复排水管道的最佳选择。

5 结 论

综上所述，该文章以某市政排水管道修复工程为案例，分析了非开挖管道修复技术的工程实际应用，对比了管道修复前后的各项数据，所得结论为：

(1)短管内衬技术适用于修复DN300～DN600管道；UV内衬技术适用于修复DN600～DN1500管道；翻转内衬修复技术适用于修复DN1500以上的管道。排水管道经过修复，其充满度明显降低，但流速加快。

(2)相对于开挖施工技术，非开挖技术的经济效益更高。采用非开挖施工技术，管道管径越小，则施工总费用越低，对路面交通及环境的影响较小，属于修复排水管道的最佳方案。